專利名稱：渦輪機(jī)組件的改進(jìn)設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于利用風(fēng)能和流體動(dòng)力能的渦輪機(jī)組件。更特別地，本發(fā)明涉及改進(jìn)的渦輪機(jī)組件，其易于裝配和維護(hù)、且用于風(fēng)能和流體動(dòng)力能應(yīng)用。
背景技術(shù)：
圖I示出了一種傳統(tǒng)的用于產(chǎn)生風(fēng)能的渦輪機(jī)組件10。組件10包括一件式結(jié)構(gòu)的徑向臂和葉片12，其與軸轂14螺栓連接，所述軸轂14安裝在縱軸16上。風(fēng)作用在葉片上并且引起葉片運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電。遺憾的是，傳統(tǒng)的渦輪機(jī)組件有一些缺點(diǎn)。舉例來說，安裝傳統(tǒng)的渦輪機(jī)組件是一件長(zhǎng)期和艱巨的工作。特別地，將一件式葉片和徑向臂設(shè)計(jì)安裝到輪轂上是一件費(fèi)時(shí)的工作。如在另一個(gè)示例中，所述安裝需要專用設(shè)備。仍如在另一個(gè)示例中，因?yàn)椴考^大、形狀特殊、并且難以緊密包裝在一起，船運(yùn)所述傳統(tǒng)的一件式設(shè)計(jì)也是困難的。此外，由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，替換件的成本非常高。此外，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)由于存在疲勞問題而阻礙了非傳統(tǒng)的材料的利用。因此，需要一種不會(huì)有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)所存在的缺點(diǎn)的渦輪機(jī)組件的改進(jìn)系統(tǒng)和裝配渦輪機(jī)組件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
如前所述，本發(fā)明提供了一種新式系統(tǒng)和方法，其使用改進(jìn)的渦輪機(jī)組件設(shè)計(jì)來利用風(fēng)能和流體動(dòng)力能，所述渦輪機(jī)組件設(shè)計(jì)易于裝配和維護(hù)。在一方面，本發(fā)明提供了一種渦輪機(jī)。所述渦輪機(jī)包括(i)能夠沿其縱軸線旋轉(zhuǎn)并且能夠連接到發(fā)電機(jī)的軸，且所述軸在其上布置有至少一個(gè)軸鉸鏈；(ii)包括第一端部的徑向臂，所述第一端部在其上布置有至少一個(gè)第一鉸鏈；和(iii)鉸鏈銷，其安裝在所述軸的所述至少一個(gè)軸鉸鏈與所述徑向臂的所述至少一個(gè)第一鉸鏈處于接合位置時(shí)形成的腔體內(nèi)，且在接合位置中鉸鏈銷能夠?qū)较虮圻B接到軸。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，渦輪機(jī)包括緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)用于在鉸鏈銷安裝至腔體內(nèi)時(shí)將鉸鏈銷固定。鉸鏈銷優(yōu)選為筒狀體，其在第一端部具有頭部和在第二端部限定有孔徑，所述孔徑在第二端部沿鉸鏈銷的直徑延伸，且其中緊固機(jī)構(gòu)包括緊固銷，當(dāng)在接合位置中鉸鏈銷處于腔體內(nèi)時(shí)，所述緊固銷能夠穿過所述孔徑。緊固機(jī)構(gòu)還可以包括墊圈，并且在接合位置中鉸鏈銷能夠在緊固銷穿過孔徑之前穿過墊圈。本發(fā)明的渦輪機(jī)還可包括固定組件，所述固定組件包括夾持部分和鉸鏈部分，所述夾持部分可以接合或連接到渦輪機(jī)的葉片構(gòu)件，且所述鉸鏈部分與布置于徑向臂第二端部的至少一個(gè)鉸鏈相接合。優(yōu)選地，所述葉片具有螺旋形。在另一方面，本發(fā)明提供了另一種渦輪機(jī)。該渦輪機(jī)包括(i)包括第一端部和第二端部的徑向臂，所述徑向臂在第一端部能夠連接到軸，所述軸能夠沿其縱向軸線旋轉(zhuǎn)并且能夠連接到發(fā)電機(jī)，且所述徑向臂在第二端部其上布置有至少一個(gè)第二鉸鏈；(ii)包括或連接到葉片鉸鏈的葉片；以及(iii)鉸鏈銷，其安裝在所述葉片鉸鏈與所述徑向臂的至少一個(gè)所述第二鉸鏈處于接合位置時(shí)形成的腔體內(nèi)，且在接合位置中鉸鏈銷能夠?qū)较虮圻B接到軸。優(yōu)選地，所述葉片是螺旋形。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明還包括了緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)用于在鉸鏈銷安裝至腔體內(nèi)時(shí)將鉸鏈銷固定。優(yōu)選地，鉸鏈銷為在第一端部具有頭部和在第二端部限定有孔徑的筒狀體，所述孔徑在第二端部沿鉸鏈銷的直徑延伸，且其中緊固機(jī)構(gòu)包括緊固銷，當(dāng)在接合位置中鉸鏈銷處于腔體內(nèi)時(shí)，所述緊固銷可以穿過所述孔徑。所述緊固機(jī)構(gòu)還可以包括墊圈，并且在接合位置時(shí)鉸鏈銷能夠在緊固銷穿過孔徑之前穿過墊圈。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述葉片由固定組件連接到葉片鉸鏈，所述固定組件包括夾持部分和鉸鏈部分，所述夾持部分能夠接合和緊固到所述葉片上，且所述鉸鏈部分包括與布置于徑向臂第一端部的至少一個(gè)第一鉸鏈相接合的葉片鉸鏈。優(yōu)選地，所述夾持部分具有兩個(gè)腿部，且當(dāng)夾持部分與葉片相接合時(shí)，所述兩個(gè)腿部用U型螺栓固定。
在又另一方面中，本發(fā)明提供了軸。所述軸能夠沿其縱向軸線旋轉(zhuǎn)并且包括第一端部和第二端部。所述第一端部能夠連接到電機(jī)，且所述第二端部具有設(shè)計(jì)為連接到布置于徑向臂上的至少一個(gè)鉸鏈的至少一個(gè)軸鉸鏈。所述軸可以包括第二端部，所述第二端部其上包括三個(gè)軸鉸鏈，每個(gè)軸鉸鏈連接到布置在徑向臂上的至少一個(gè)鉸鏈。所述徑向臂可以包括第一端部和第二端部，所述第一端部包括第一鉸鏈且所述第二端部包括第二鉸鏈，所述第一鉸鏈能夠連接到軸鉸鏈，所述軸鉸鏈?zhǔn)禽S的一部分或連接到軸，所述第二鉸鏈能夠連接到葉片鉸鏈，所述葉片鉸鏈?zhǔn)侨~片的一部分或連接到葉片。優(yōu)選地，所述徑向臂由選自下述構(gòu)成的組中的至少一種制成鋁、玻璃纖維、碳纖維、或纖維增強(qiáng)塑料。在又另一方面中，本發(fā)明公開了一種固定組件。所述固定組件包括(i)夾持部分；(ii)鉸鏈部分；以及(iii)其中夾持部分能夠接合或連接到葉片，且鉸鏈部分能夠與布置在徑向臂的一個(gè)端部的至少一個(gè)鉸鏈相接合。所述固定組件還可以包括U型螺栓，其中所述夾持部分包括用所述U型螺栓固定上兩個(gè)腿部。在又另一方面中，本發(fā)明公開了一種裝配渦輪機(jī)的方法。所述方法包括(i)獲得具有夾持部分和鉸鏈部分的固定件，所述夾持部分能夠與葉片相接合并且所述鉸鏈部分包括葉片鉸鏈；(ii)通過圍繞著所述葉片接合所述夾持部分而圍繞著所述葉片緊固所述夾持部分；(iii)將葉片鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)第二鉸鏈相接合；并且(iv)將鉸鏈銷穿過在葉片鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)第二鉸鏈相接合時(shí)形成的腔體，且因此將葉片連接到徑向臂。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)第二鉸鏈?zhǔn)撬鰪较虮鄣囊徊糠只蜻B接到所述徑向臂。緊固可以包括(i)將所述葉片穿過具有兩個(gè)腿部的U型夾持件；以及(ii)收緊所述兩個(gè)腿部以將所述固定件固定在所述葉片上。優(yōu)選地，所述收緊包括使用U型螺栓夾緊所述兩個(gè)腿部。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例還可以包括在將鉸鏈銷穿過腔體后再將鉸鏈銷固定在腔體內(nèi)的步驟。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以進(jìn)一步包括將徑向臂上的至少一個(gè)第一鉸鏈連接到軸的步驟，所述軸能夠繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)且能夠連接到發(fā)電機(jī)。在又另一個(gè)方面中，本發(fā)明公開了另一種裝配渦輪機(jī)的方法。該方法包括(i)獲得其上具有至少一個(gè)軸鉸鏈的軸；(ii)將至少一個(gè)軸鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)第一鉸鏈相接合；以及(iii)將鉸鏈銷穿過由所述軸鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)所述第一鉸鏈相接合所形成的腔體，且因此將所述軸連接到所述徑向臂體。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)第一鉸鏈?zhǔn)撬鰪较虮鄣囊徊糠只蜻B接到所述徑向臂。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以包括在將鉸鏈銷穿過腔體后再將鉸鏈銷固定在腔體內(nèi)的另一步驟。


然而，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作方法與其附加的目的和優(yōu)點(diǎn)一起，將從以下特定實(shí)施例的描述中結(jié)合附圖閱讀而被完全理解。圖I示出了傳統(tǒng)的渦輪機(jī)組件。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于產(chǎn)生能量的改進(jìn)的渦輪機(jī)組件設(shè)計(jì)的透視圖。圖3示出了圖2的所述改進(jìn)的渦輪機(jī)組件設(shè)計(jì)的俯視圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的渦輪機(jī)組件的分解透視圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的渦輪機(jī)組件，所述渦輪機(jī)組件包括連接到徑向臂構(gòu)件上的螺旋葉片構(gòu)件。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的徑向臂構(gòu)件的詳細(xì)透視圖。圖7A示出了圖5所示連接的詳細(xì)透視圖。圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的夾具設(shè)計(jì)，其在一個(gè)端部安裝到螺旋葉片構(gòu)件，且在第二端部與布置在徑向臂構(gòu)件上的鉸鏈相接合。圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的渦輪機(jī)組件的徑向臂構(gòu)件和軸之間的連接的詳細(xì)透視圖。圖8B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的與軸相接合的徑向臂構(gòu)件。圖9示出了圖3的渦輪機(jī)組件設(shè)計(jì)的詳細(xì)俯視圖。
具體實(shí)施例方式在以下說明中會(huì)闡述多個(gè)具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以在不限于一些或所有所述具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)。在其他示例中，已知的過程步驟沒有被詳細(xì)描述以避免不必要地模糊本發(fā)明。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的渦輪機(jī)100的透視圖，所述渦輪機(jī)用于利用風(fēng)能或流體動(dòng)力能來發(fā)電。渦輪機(jī)100包括軸120、徑向臂104和葉片106。如下面將更詳細(xì)解釋的，軸102連接到徑向臂104，所述徑向臂104又連接到葉片106。為此目的，在圖2中由“B”表示的軸102和徑向臂104之間的連接會(huì)在圖8A和8B中更詳細(xì)地示出。類似地，在圖2中由“A”表示的徑向臂104和葉片106之間的連接會(huì)在圖7A和7B中更詳細(xì)地示出。圖2示出了沿軸102長(zhǎng)度的兩個(gè)不同位置的每一個(gè)上布置的一組三個(gè)徑向臂(每個(gè)徑向臂由參考標(biāo)記104表示)。但是，值得注意的是，這樣精確的配置方式不是必須的，且在沿軸102長(zhǎng)度的每個(gè)位置上可以布置少于或多于三個(gè)徑向臂。如圖2明顯所示，徑向臂用于將軸102連接到葉片106，并因此如果渦輪機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)定使用少于或者多于三個(gè)葉片，將部署相應(yīng)數(shù)量的徑向臂以方便葉片和軸之間的連接。 此外，可以將軸上少于或多于兩個(gè)位置處配置為支撐徑向臂。葉片的尺寸是一個(gè)重要因素，其決定需要多少?gòu)较虮蹃矸€(wěn)定操作中的葉片。但是，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，兩個(gè)徑向臂有效地將每個(gè)葉片106緊固到軸102上。
雖然渦輪機(jī)100可適用于流體動(dòng)力應(yīng)用，但是它優(yōu)選用于利用風(fēng)能。為此目的，用在渦輪機(jī)100上的葉片106優(yōu)選螺旋形。本發(fā)明認(rèn)為螺旋狀葉片遠(yuǎn)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)葉片形狀更能有效地利用風(fēng)能或流體動(dòng)力能。根據(jù)圖2，在操作中，軸102能夠旋轉(zhuǎn)且連接到容置在輪轂112內(nèi)的發(fā)電機(jī)(未示出以簡(jiǎn)化示圖)。因此，如圖2所示，將渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)相結(jié)合有效地將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。所述發(fā)電機(jī)可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的、能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的任何發(fā)電機(jī)。舉例來說，可從市場(chǎng)買到的寧波錦浪新能源科技有限公司(位于中國(guó)浙江省寧波市象山縣東陳鄉(xiāng)，象山工業(yè)區(qū)蓬萊路305號(hào)，郵編315700)的發(fā)電機(jī)就運(yùn)作良好。軸102包括可在操作過程中有效地支撐和穩(wěn)定各個(gè)渦輪機(jī)構(gòu)件(如徑向臂104和葉片106)的任何剛性材料，如鋼或鋁。但是，軸102優(yōu)選由鋁來制成。鋁由于金屬疲勞問題而未在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用。但本發(fā)明的鉸鏈和夾持方法讓應(yīng)力水平降低，使利用鋁變得合適。優(yōu)選鋁是因?yàn)槠湓鰪?qiáng)的剛度和更低的制造成本。此外，使用鋁增加了渦輪機(jī)壽命終期的價(jià)值，因?yàn)樗鰷u輪機(jī)可以被熔化并且在其它應(yīng)用中被重復(fù)利用。 軸102可以具有為多種渦輪機(jī)構(gòu)件提供必要支撐的任何尺寸；但是，軸102的直徑優(yōu)選為可以使其與容置發(fā)電機(jī)的輪轂112相接合的尺寸。所以，軸102的直徑范圍在大約3英寸到大約6英寸之間。優(yōu)選地,所述軸的長(zhǎng)度范圍在大約96英寸到大約169英寸之間。徑向臂104由可在操作過程中有效地連接軸102和葉片106并且維持所述連接的任何材料制成。優(yōu)選地，徑向臂104由以下構(gòu)成的組中的至少一個(gè)制成鋁，纖維增強(qiáng)塑料，玻璃纖維和碳纖維。更優(yōu)選地，徑向臂由鋁制成。徑向臂104的長(zhǎng)度在大約48英寸和大約72英寸之間,且厚度在大約I英寸到大約3英寸之間。葉片106包括足夠堅(jiān)硬以承受撞擊到其上的力量的任何材料。優(yōu)選地，葉片106由鋁制成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，葉片106是具有在大約I. O米和大約3. O米之間的曲率半徑的螺旋形。葉片106的長(zhǎng)度優(yōu)選在大約3. O米和大約6. O米之間，且葉片106的厚度優(yōu)選在大約I. O英寸和大約3. O英寸之間。圖3示出了圖2的本發(fā)明的渦輪機(jī)100的俯視圖。如圖3的實(shí)施例所示，軸102連接到六個(gè)徑向臂104上，每組兩個(gè)徑向臂在葉片上的不同位置連接到所述葉片106上。徑向臂104在沿軸102的長(zhǎng)度和半徑的不同位置的相對(duì)布置由“C”表示，且在圖9中更詳細(xì)地示出。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的渦輪機(jī)100的分解透視圖。類似于圖2所示設(shè)計(jì)，圖4的渦輪機(jī)100'示出了類似構(gòu)件，例如軸102、徑向臂104和葉片106，的組件。此外，圖4更詳細(xì)地示出了軸102和容置在輪轂112'內(nèi)的發(fā)電機(jī)114之間經(jīng)由連接子組件的連接，所述連接子組件包括聯(lián)結(jié)件116、軸承118、短軸120、蓋板122和多種固定件124、126,128 和 130。對(duì)于沿軸102長(zhǎng)度上的不同位置的連接，圖4示出了渦輪機(jī)子組件500 (參照?qǐng)D5在下文中更詳細(xì)地描述)，其中徑向臂104經(jīng)由葉片連接硬件或固定件108而連接到葉片106。圖4還示出了子組件600 (參照?qǐng)D6在下文中更詳細(xì)地描述)的分解圖，其包括徑向臂104、以及在一個(gè)端部上將徑向臂104連接到軸102和在另一個(gè)端部上將徑向臂104連接到葉片106的多種連接構(gòu)件。圖5示出了子組件500，其包括經(jīng)由葉片連接硬件或固定件108而連接到徑向臂104 —個(gè)端部的葉片106。圖7A和圖7B更詳細(xì)地示出了葉片連接硬件或固定件108。根據(jù)這些圖，葉片連接硬件或者固定件連接到徑向臂104的一個(gè)端部并且包括兩個(gè)部分，即夾持部分704和鉸鏈部分708。如圖7A和圖7B詳細(xì)所示，圖7B的夾持部分704在葉片106上滑動(dòng)。在硬件108的此接合位置中，鉸鏈部分708從葉片106向外突伸且露出以與布置在徑向臂104上的鉸鏈706相連接。當(dāng)硬件108的鉸鏈部分708連接到徑向臂104的鉸鏈706時(shí)，鉸鏈銷710占據(jù)由兩個(gè)鉸鏈接合而形成的腔體，且形成“鉸鏈-銷連接”。在根據(jù)本發(fā)明的“鉸鏈-銷連接”的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)鉸鏈中的每個(gè)具有至少一個(gè)關(guān)節(jié)。所述關(guān)節(jié)相接合以形成筒狀物體，在其中限定了可以接納銷，例如由標(biāo)記號(hào)710所表示的銷，的腔體。值得注意的是，“鉸鏈-銷連接”示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，且其他類似的實(shí)施例可用來制造本發(fā)明的渦輪機(jī)組件的多種構(gòu)件之間的連接。在本發(fā)明的某些其它實(shí)施例中，利用由鉸鏈部分708和鉸鏈706的接合位置形成的腔體內(nèi)的其它構(gòu)件可有效地緊固銷710。舉例來說，在鄰近鉸鏈銷710的一個(gè)端部限定孔徑。當(dāng)鉸鏈銷710占據(jù)了由鉸鏈部分708和鉸鏈706的接合位置形成的腔體時(shí)，不同于鉸鏈銷710的緊固銷714被穿過所述孔徑。定位于鉸鏈銷710的孔徑內(nèi)的緊固銷714將鉸鏈銷固定在腔體內(nèi)，且進(jìn)一步緊固鉸鏈706和鉸鏈部分708之間的連接。 在本發(fā)明的可替換的實(shí)施例中，在緊固銷714穿過孔徑前使用墊圈。特別地，當(dāng)鉸鏈銷710占據(jù)由鉸鏈部分708和鉸鏈706的接合位置形成的腔體時(shí)，在緊固銷714插入孔徑中之前，鉸鏈銷710還穿過墊圈712。墊圈提供了附加的防護(hù)以防止鉸鏈銷710從腔體移動(dòng)或者脫離而使鉸鏈706和鉸鏈部分708之間的連接被破壞。值得注意的是，布置在徑向臂104上的鉸鏈706可以是徑向臂104的一部分，或在可替代實(shí)施例中，被連接到徑向臂104。特別地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，被制造的徑向臂包含至少一個(gè)鉸鏈。但是，在本發(fā)明可替代的實(shí)施例中，可將板制造為包括鉸鏈，并且所述板被附連或連接到徑向臂104的一個(gè)端部。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的徑向臂子組件的分解視圖，其包括設(shè)計(jì)為在其一個(gè)端部連接到葉片連接硬件或固定件108的徑向臂104。在第二端部，徑向臂104經(jīng)由軸連接硬件110連接到軸102，其由下文所描述的圖8A和圖8B更加詳細(xì)地示出。圖8A側(cè)重于渦輪機(jī)子組件的一部分的分解圖，所述渦輪機(jī)子組包括徑向臂104、以及徑向臂104和軸102之間的連接件，如圖2和圖4所示。圖8A中所示的連接是如上文中所述的“鉸鏈-銷連接”。如圖8B所示，鉸鏈806被布置在徑向臂的一個(gè)端部。鉸鏈806類似于在徑向臂的另一個(gè)端部的鉸鏈706。軸板具有附連于其上或制造于其上的鉸鏈808以接合徑向臂的鉸鏈806。如前述的“鉸鏈-銷連接”，其中當(dāng)兩個(gè)鉸鏈(即806和808)處于接合位置時(shí)，鉸鏈銷810占據(jù)所形成的腔體。緊固銷814和墊圈812被裝配且用于以與圖7B的緊固銷714和墊圈712相似的方式緊固鉸鏈銷810。最后附連到徑向臂的軸板816經(jīng)由凸緣802附連到軸102上。如圖SB清楚地所示，銷連接將軸板816固定到凸緣802上。圖9示出了如圖2所示的本發(fā)明的渦輪機(jī)的詳細(xì)俯視圖(即圖3的表示為“C”的部分)。根據(jù)該圖，軸102在第一位置連接到三個(gè)徑向臂的頂層，并且在第二位置連接到三個(gè)徑向臂的底層。在每一層，徑向臂分開為近似120度。在優(yōu)選的實(shí)施例中，底層的一個(gè)徑向臂(如徑向臂104 (I))和頂層的一個(gè)徑向臂(如徑向臂104 (2))附連到單一葉片上。優(yōu)選地，附連到單一葉片的徑向臂長(zhǎng)度相同。雖然示出和表述了本發(fā)明的說明 性實(shí)施例，但也表示其他的修改、變化和替代。因此，合適的是，從屬權(quán)利要求按廣義解釋且方式與如以下權(quán)利要求所展示的本說明書的范
圍一致。
權(quán)利要求
1.一種渦輪機(jī)，包括 軸，其能夠沿其縱向軸線旋轉(zhuǎn)且能夠連接到發(fā)電機(jī)，且所述軸具有布置于其上的至少一個(gè)軸鉸鏈； 徑向臂，其包含第一端部，所述第一端部具有布置于其上的至少一個(gè)第一鉸鏈；以及 鉸鏈銷，其安裝在所述軸的所述至少一個(gè)軸鉸鏈與所述徑向臂的所述至少一個(gè)第一鉸鏈處于接合位置時(shí)所形成的腔體內(nèi)，且在所述接合位置中所述鉸鏈銷能夠?qū)⑺鰪较虮圻B接到所述軸上。
2.如權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)，其特征在于還包括緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)用于在所述鉸鏈銷安裝到所述腔體內(nèi)時(shí)固定所述鉸鏈銷。
3.如權(quán)利要求2所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述鉸鏈銷是筒狀體，其在第一端部具有 頭部和在第二端部限定有孔徑，所述孔徑在所述第二端部沿所述鉸鏈銷的直徑延伸，且其中緊固機(jī)構(gòu)包括緊固銷，當(dāng)在所述接合位置中所述鉸鏈銷處于所述腔體內(nèi)時(shí)，所述緊固銷能夠穿過所述孔徑。
4.如權(quán)利要求3所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述緊固機(jī)構(gòu)還包含墊圈，且在所述接合位置中所述鉸鏈銷能夠在所述緊固銷穿過所述孔徑之前穿過所述墊圈。
5.如權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)，其特征在于還包括固定組件，所述固定組件包括夾持部分和鉸鏈部分，所述夾持部分能夠接合或連接到所述渦輪機(jī)的葉片構(gòu)件上，并且所述鉸鏈部分與布置于所述徑向臂的第二端部的至少一個(gè)鉸鏈相接合。
6.如權(quán)利5所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述葉片是螺旋形。
7.一種渦輪機(jī)，包括 徑向臂，其包括第一端部和第二端部，所示徑向臂在所述第一端部能夠連接到軸，所述軸能夠沿其縱向軸線旋轉(zhuǎn)且能夠連接到發(fā)電機(jī)，且所述徑向臂在所述第二端部具有布置于其上的至少一個(gè)第二鉸鏈； 葉片，其包括或其上連接有所述葉片鉸鏈；以及 鉸鏈銷，其安裝在所述葉片鉸鏈與所述徑向臂的至少一個(gè)所述第二鉸鏈處于接合位置時(shí)形成的腔體內(nèi)，且在所述接合位置中所述鉸鏈銷能夠?qū)⑺鰪较虮圻B接到所述軸。
8.如權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述葉片是螺旋形。
9.如權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)，其特征在于還包括緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)用于在所述鉸鏈銷安裝到所述腔體內(nèi)時(shí)固定所述鉸鏈銷。
10.如權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述鉸鏈銷是筒狀體，其在第一端部具有頭部和在第二端部限定有孔徑，所述孔徑在所述第二端部沿所述鉸鏈銷的直徑延伸，且其中所述緊固機(jī)構(gòu)包括緊固銷，當(dāng)在所述接合位置中所述鉸鏈銷處于所述腔體內(nèi)時(shí)，所述緊固銷可以穿過所述孔徑。
11.如權(quán)利要求10所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述緊固機(jī)構(gòu)還包括墊圈，并且在所述接合位置中所述鉸鏈銷能夠在所述緊固銷穿過所述孔徑之前穿過所述墊圈。
12.如權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述葉片通過固定組件連接到所述葉片鉸鏈，所述固定組件包括夾持部分和鉸鏈部分，所述夾持部分能夠接合和緊固到所述葉片，且所述鉸鏈部分包括葉片鉸鏈，所述葉片鉸鏈與布置于所述徑向臂第一端部的至少一個(gè)第一鉸鏈相接合。
13.如權(quán)利要求12所述的渦輪機(jī)，其特征在于所述夾持部分具有兩個(gè)腿部，且當(dāng)夾持部分與所述葉片相接合時(shí)，所述兩個(gè)腿部用U型螺栓固定。
14.一種軸，其能夠沿其縱向軸線旋轉(zhuǎn)并且包括第一端部和第二端部，所述第一端部能夠連接到電機(jī)，且所述第二端部具有設(shè)計(jì)為與布置于徑向臂上的至少一個(gè)鉸鏈相連接的至少一個(gè)軸鉸鏈。
15.如權(quán)利要求14所述的軸，其特征在于所述第二端部其上包括三個(gè)軸鉸鏈，每個(gè)軸鉸鏈與布置在所述徑向臂上的至少一個(gè)鉸鏈相連接。
16.一種徑向臂，其包括第一端部和第二端部，所述第一端部包括第一鉸鏈且所述第二端部包括第二鉸鏈，所述第一鉸鏈能夠連接到軸鉸鏈上，所述軸鉸鏈?zhǔn)禽S的一部分或連接到軸，且所述第二鉸鏈能夠連接到葉片鉸鏈上，所述葉片鉸鏈?zhǔn)侨~片的一部分或連接到葉片。
17.如權(quán)利要求16所述的徑向臂，其特征在于所述徑向臂由選自下述構(gòu)成的組中的 至少一種制成鋁、玻璃纖維、碳纖維、或纖維增強(qiáng)塑料。
18.—種固定組件，包括 夾持部分； 鉸鏈部分；以及 其中，所述夾持部分能夠接合或連接到葉片，且所述鉸鏈部分可以與布置在徑向臂一個(gè)端部的至少一個(gè)鉸鏈相接合。
19.如權(quán)利要求18所述的固定組件，其特征在于還包括U型螺栓，其中所述夾持部分包括用所述U型螺栓固定的兩個(gè)腿部。
20.一種渦輪機(jī)裝配的方法，包括 獲得具有夾持部分和鉸鏈部分的固定件，所述夾持部分能夠與葉片相接合并且所述鉸鏈部分包括葉片鉸鏈； 通過圍繞著所述葉片接合所述夾持部分而圍繞著所述葉片緊固所述夾持部分； 將葉片鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)第二鉸鏈相接合；并且 將鉸鏈銷穿過由所述葉片鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)所述第二鉸鏈相接合所形成的腔體，且因此將所述葉片連接到所述徑向臂上。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于至少一個(gè)所述第二鉸鏈?zhǔn)撬鰪较虮鄣囊徊糠只蜻B接到所述徑向臂。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于緊固包括 將所述葉片穿過具有兩個(gè)腿部的U型夾持件； 收緊所述兩個(gè)腿部以將所述固定件固定在所述葉片上。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所述收緊包括使用U型螺栓夾緊所述兩個(gè)腿部。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括在將所述鉸鏈銷穿過所述腔體后將所述鉸鏈銷固定在所述腔體內(nèi)。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括將所述徑向臂上的至少一個(gè)第一鉸鏈連接到軸，所述軸能夠繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)且可以連接到發(fā)電機(jī)。
26.一種用于裝配渦輪機(jī)的方法，包括獲得其上具有至少一個(gè)軸鉸鏈的軸； 將至少一個(gè)所述軸鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)第一鉸鏈相接合；以及將鉸鏈銷穿過由所述軸鉸鏈與布置在徑向臂上的至少一個(gè)所述第一鉸鏈相接合所形成的腔體，且因此將所述軸連接到所述徑向臂。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于至少一個(gè)所述第一鉸鏈?zhǔn)撬鰪较虮鄣囊徊糠只蜻B接到所述徑向臂。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于還包括在將所述鉸 鏈銷穿過所述腔體后將所述鉸鏈銷固定在所述腔體內(nèi)。
全文摘要
描述了一種渦輪機(jī)。所述渦輪機(jī)包括(i)能夠沿其縱向軸線旋轉(zhuǎn)并且能夠連接到發(fā)電機(jī)的軸，且所述軸在其上布置有至少一個(gè)軸鉸鏈；(ii)包括第一端部的徑向臂，所述第一端部在其上布置有至少一個(gè)第一鉸鏈；和(iii)鉸鏈銷，其安裝在所述軸的至少一個(gè)軸鉸鏈與所述徑向臂的至少一個(gè)第一鉸鏈處于接合位置時(shí)形成的腔體內(nèi)，且在接合位置中鉸鏈銷能夠?qū)较虮圻B接到軸。
文檔編號(hào)H02P9/04GK102906419SQ201080061671
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2010年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者M·R·考斯比, R·A·施拉巴赫 申請(qǐng)人:盧奇德能源有限公司